1. Úvod do genetiky

1.1  Vznik genetiky

1.2  Mendelovy zákony

Test - Úvod do genetiky

Genetika je věda zabývající se přenosem a rozdílností druhových a dědičných znaků a proměnlivostí živých soustav, ať už jde o lidskou populaci, zvířata, rostliny či mikroorganismy.

1.1  Vznik genetiky

S principy genetiky se lidstvo seznamovalo už od pradávna, genetika jako samostatný vědní obor však vznikla teprve v 2. pol. 19. století. Tehdy se augustiniánský mnich z brněnského kláštera - Johann Gregor Mendel, dodnes považovaný za zakladatele genetiky, zabýval křížením mnoha druhů rostlin, z nichž se jako nejvhodnější ukázka genetických dědičností nakonec stal obyčejný hrách setý. Mendelův výzkum byl založen na pozorování 7 dědičných znaků:

• tvar semen
• tvar lusků
• zbarvení děloh
• zbarvení květů
• zbarvení nezralých lusků
• délka stonku
• postavení květů

Sledování těchto dědičných znaků a matematických zhodnocení výsledků dal sice Johann Gregor Mendel základ klasické genetice, ale jeho práce byla v tehdejší době nedoceněna. Pravdivost jeho tvrzení potvrdili až na počátku 20. století profesoři Hugo de Vries, Erich Tschermak a Carl Correns. Termín genetika použil jako první anglický profesor William Bateson v roce 1906.

V 1. pol. 20. století také došlo k mnoha novým objevům o genech a genové vazbě, hlavně zásluhou Američana Thomase Hunta Morgana, který jako vůbec první genetik obdržel v roce 1933 Nobelovu cenu. 

I když se věda o dědičnosti a proměnlivosti organismů od svého vzniku dostala mílovými kroky kupředu, je stále spousta otázek, na které jsou nejasné nebo dokonce žádné odpovědi.

1.2  Mendelovy zákony dědičnosti

Mendelovy zákony shrnují jednoduchá kombinatorická pravidla, na jejichž základě dochází k dědičnosti znaků z rodičů na potomky.

1.      Zákon o uniformitě hybridů F1 (1. filiální = 1. generace potomků) generace homozygotů

a)      Křížením dvou dominantních homozygotů vznikají dominantně homozygotní potomci genotypově i fenotypově jednotní. V praxi to znamená, že křížíme-li červenokvěté rostliny s červenokvětými rostlinami, jejich „potomci“ budou 100% červenokvětí.

b)      Křížením dominantního a recesivního homozygota vznikají také potomci genotypově i fenotypově jednotní, avšak půjde o samé heterozygoty. V praxi to znamená, že křížením červenokvětých a žlutokvětých rostlin dostaneme buď všechny červenokvěté nebo všechny žlutokvěté rostliny, ve výjimečném případě oranžovokvěté. Nestane se ovšem, že dostaneme část červenokvětých a část žlutokvětých rostlin.

2.      Zákon o náhodné segregaci alel a jejich kombinaci v F2 generaci

Křížením dvou heterozygotů může být potomkovi předána každá ze dvou alel (dominantní i recesivní) se stejnou pravděpodobností. Dochází tedy k segregaci neboli genotypovému i fenotypovému štěpení. Genotypový štěpný poměr je 1:2:1, tedy z 25% vznikají potomci homozygotně dominantní, z 50% heterozygotní a z 25% homozygotně recesivní. Fenotypový štěpný poměr je 3:1při úplné dominanci mezi alelami, což znamená, že s 75% pravděpodobností vznikají potomci s dominantním fenotypem a s 25% pravděpodobností potomci s recesivním fenotypem. Při neúplné dominanci mezi alelami odpovídá fenotypový štěpný poměr genotypovému, tedy 1:2:1.

3.      Zákon o nezávislé kombinovatelnosti alel

Vzájemným křížením polyhybridů (vícenásobných heterozygotních hybridů) vznikají genotypově i fenotypově nejednotní potomci s tolika kombinacemi genů, kolik je možných matematických kombinací mezi dvěma veličinami. Tento zákon platí pouze v případě, že sledované geny se nacházejí na různých chromozomech nebo je jejich vazba natolik slabá, že nebrání jejich volné kombinovatelnosti.

Otestujte si své znalosti:

Úvod do genetiky - test